三相异步电动机的功率和电磁转矩

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,3.6,三相异步电动机的功率和电磁转矩,3.6.1,功率平衡方程式,异步电动机的功率关系可用,T,型等效电路图来分析。异步电动机通电运行时，,T,型等效电路中每个电阻上均产生一定损耗，如：,定子电阻,R,1,产生定子铜损耗 （,3-28,）,励磁电阻,R,m,产生定子铁损耗 （忽略 ）（,3-29,）,转子电阻产生转子铜损耗 （,3-30,）,从而可得三相异步电动机运行时的功率关系如下。,电源输入电功率除去定子铜损耗和铁损耗便是定子传递给转子回路的电磁功率，,（,3-31,）,电磁功率又等于等效电路转子回路全部电阻上的损耗，即,（,3-32,）,电磁功率除去转子绕组上的损耗，就是等效负载电阻 上的损耗，这部分等效损耗实际上是传输给电动机转轴上的机械功率，用,P,MEC,表示。它是转子绕组中电流与气隙旋转磁场共同作用产生的电磁转矩，带动转子以转速,n,旋转所对应的功率,（,3-33,）,电动机运行时，还存在由于轴承等摩擦产生的机械损耗,p,mec,及附加损耗,p,ad,。,大型电机中,p,ad,约为,0.5%,P,N,，,小型电机的,p,ad,=,（,1,3,）,%,P,N,。,转子的机械功率,P,MEC,减去机械损耗,p,mec,和附加损耗,p,ad,才是转轴上实际输出的功率，用,P,2,表示。,（,3-34,）,可见异步电动机运行时，从电源输入电功率,P,1,到转轴上输出机械功率的全过程为,（,3-35,）,功率关系可用图,3.17,来表示。从以上功率关系定量分析看出，异步电动机运行时电磁功率,P,em,、,转子损耗,p,Cu,2,和机械功率,P,MEC,三者之间的定量关系是,P,em,:,P,Cu,2,:,P,MEC,=1:,s:,(1,-,s,),（,3-36,）,也可写成下列关系式,（,3-37,）,上式表明，当电磁功率一定，转差率,s,越小，转子铜损耗越小，机械功率越大，效率越高。电动机运行时，若,s,增大，转子铜耗也,增大，电机易发热，效率降低。,图,3.17,异步电动机功率流程图,3.6.2,转矩平衡方程式,机械功率,P,MEC,除以轴的角速度,就是电磁转矩，即,（,3-38,）,电磁转矩与电磁功率关系为,（,3-39,）,式中,1,为同步角速度（用机械角速度表示）,式（,3-33,）两边同时除以角速度可得出,（,3-40,）,式中,T,0,空载转矩，,T,2,输出转矩,在电力拖动系统中，常可忽略,T,0,，,则有,式中,T,L,负载转矩,